PCR实验室又称基因扩增实验室,其特点是能将微量的DNA大幅增加,PCR是分子生物学研究和实验的常规方法,广泛应用于生物学各个领域。例如:艾滋病检测、乙型肝炎、禽疫病、癌基因的检测和诊断,DNA指纹、个体识别、亲子鉴定及法医物证、动植物检疫,动物及其衍生产品检测,动物饲料、化妆品、食品卫生检测,转基因作物与转基因微生物检测等。

PCR实验室(基因扩增实验室)建设规范及装修要求

本文将从PCR实验室布局、工作区域的主要功能和设备配置、实验室的通风系统及压力控制、装饰装修材料要求及其他注意事项来解说。

一、PCR实验室布局

原则上分为四个区域:试剂准备区、样品制备区、扩增区和扩增产物分析区。

PCR实验室原则上为试剂准备区、样品制备区、扩增区和扩增产物分析区四个单独的工作区域并设有专用走廊,各工作区域应设缓冲间,工作区与缓冲间宜安装连锁装置。不同功能的工作区应是分隔独立的,各工作区有明显的标志,不能直通,如果紧密相连,需安装物品传递窗。

PCR实验室区域的设置并不是一成不变的,以下几种情况需要说明:

1.如果样本在扩增之前需要粉碎处理,则需要增加一个区域用于样品的粉碎。

2.如果采用实时荧光PCR法,则扩增区和分析区可以合并为一个区。

3.如果采用全自动化PCR分析仪,则标本制备区、扩增区和分析区可以合并为一个区。

前两区为扩增前区,后两区为扩增后区,扩增前区与扩增后区应严格分开。实验材料、试剂、记录纸、笔、清洁材料等,只能从扩增前区流向扩增后区,即从试剂准备区、样品制备区到扩增区和扩增产物分析区,不得逆向流动。实验室的气流也应从扩增前区流向扩增后区,不得逆向流动。各工作区顶部应安装紫外灯,紫外灯的波长为254nm,每20㎡一支40W的紫外灯。

二、实验室各区功能及主要设备

原则上的四大区域注意正压负压的控制。

1.试剂准备区:

主要进行试剂的制备、分装和主反应混合液的制备。试剂和用于样品制作的材料应直接运送至该区,不得经过其它区域。试剂原材料必须贮存在本区内,并在本区内制备成所需的试剂。本区主要设备有天平、冰箱、离心机、加样器、振荡器等。

对于气流压力的控制,本区并没有严格的要求。

2.样品制备区:

主要进行样品的保存、核酸(RNA、DNA)提取、贮存及其加入至扩增反应管和测定DNA的合成。本区主要设备有冰箱、生物安全柜、离心机、加样器、振荡器、恒温水浴等。

本区的压力梯度要求为:相对于邻近区域为正压,以避免从邻近区进入本区的气溶胶污染。

3.扩增区:

该区域的功能是DNA扩增和扩增片段的测定。此外,反应混合液(来自试剂贮存和制备区)制备成反应混合液和已制备的DNA模板(来自标本制备区)的加入等也可在本区内进行。对于气流压力的控制,相对于邻近区域为负压,以避免气溶胶从本区漏出。为避免气溶胶所致的污染,应尽量减少在本区内不必要的走动。个别操作如加样等应在超净台内进行。

该区域的设备主要是核酸扩增热循环仪、加样器、超净台等。其中热循环仪的电源应专用,并配备一个稳压电源或UPS,以防止由于电压的波动对扩增测定的影响主要进行DNA扩增。

本区的压力梯度要求为:相对于邻近区域为负压,以避免气溶胶从本区漏出。

4.扩增产物分析区:

扩增产物的测定。本区主要设备有酶标仪、洗板机、加样器和水浴箱等。

本区的压力梯度的要求为:相对于邻近区域为负压,以避免扩增产物从本区扩散至其它区域。

三、PCR实验室通风系统及压力控制

四大区域应形成单向流线、宜采用全送全排。

各区域之间应具备单向的实验工艺流、物流、人流与气流,形成单向流程的保护屏障,避免实验之间的相互干扰,防止气溶胶扩散对实验过程造成污染。

PCR实验室并没有严格的净化要求,但是为避免各个实验区域交叉污染的可能性,宜采用全送全排的气流组织形式,严格控制送、排风的比例以保证各实验区压力要求。

另外,PCR实验室内通常有生物安全柜、通风柜等生产设备,这类设备排风量大且使用时间有间隔性,并不与空调系统运行时间一致,这就导致有这些设备的房间在设备启停的时候很容易失压,原本正常的压力梯度瞬间就破坏了。这正是PCR实验室空调系统设计的难点所在。

四、PCR实验室装饰

材料要求:

实验室围护结构应牢固、气密性好。所有阴阳角宜采用圆弧过渡,墙体内壁光洁、不积尘、耐腐蚀、易清洗消毒。地面使用PVC卷材或环氧树脂自流坪,材料应满足无缝隙、无渗漏、光洁、耐腐蚀的要求。

五、PCR实验室注意事项

样品制备区空间要大些。

1.几个区域的大小设置情况,试剂准备区、扩增区、扩增产物分析区,空间可以相对小一些,样品制备区要放置生物安全柜和低温冰箱,空间应大一些。

2.试剂准备区、样品制备区设紧急洗眼器,以保证操作人员的安全。

3.PCR实验室没有严格的净化要求,可以根据用户的使用情况和资金的投入选择。

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